Question

实验证明铜不能在低温下与氧气反应，铜不与稀硫酸反应，但工业上却在废铜屑与热的稀硫酸混合物中通入空气制硫酸铜溶液。

    (1)写出上述反应的化学方程式：                        。

    (2)利用铜制备硫酸铜溶液还有什么方法？写出反应的化学方程式：            。比较哪一种方法好，为什么？

Answer 1

解析：第一种方法是在稀H₂SO₄存在的条件下，Cu与O₂在加热条件下反应生成碱性氧化物(CuO)，该氧化物迅速溶解在热的稀硫酸中，生成CuSO₄；第二种方法是先将铜在空气中加热，使之生成CuO后再与稀硫酸反应。以上两种方法的共同特点是：O₂作为氧化剂，稀硫酸只起酸的作用；第三种方法是在加热条件下，使铜直接与浓硫酸反应，反应中H₂SO₄不仅起酸的作用，还起氧化剂的作用，被还原为有毒气体SO₂。

答案：(1)2Cu+2H₂SO₄(稀)+O₂  2CuSO₄+2H₂O

     (2)2Cu+O₂2CuO,CuO+H₂SO₄(稀)CuSO₄+H₂O或Cu+2H₂SO₄(浓)CuSO₄+SO₂↑+2H₂O

    第一种方法最好。若制得1molCuSO₄，第一、二种方法只需1molH₂SO₄；而第三种方法则要用2molH₂SO₄,而且生成的SO₂又造成大气污染。比较第一、二种方法，第一种方法在溶液中反应较易进行，且进行得充分。从以上分析可知第一种方法制CuSO₄最好。